Integrated Circuit (IC)
1. Pengertian IC
IC atau integrated circuit adalah salah satu komponen elektronika aktif yang merupakan gabungan dari ratusan bahkan ribuan komponen elektronika seperti transistor, resistor, diode dan juga kapasitor. Jadi, dalam komponen ini tersimpan berbagai jenis komponen tersebut dalam bentuk yang lebih compact.
Dalam IC, komponen-komponen seperti transistor, resistor, dioda, dan juga kapasitor tersebut diintegrasikan menjadi satu kesatuan rangkaian dalam kemasan yang lebih kecil. Mayoritas IC dibuat dengan menggunakan bahan semikonduktor berupa silicon. Dalam bahasa Indonesia, komponen IC kerap disebut dengan nama sirkuit terpadu.
Perlu diketahui bahwa komponen IC sangat bermacam-macam dan memiliki fungsi yang berbeda-beda satu sama lain. Bentuk IC pun juga sangat bermacam-macam, mulai dari yang mirip transistor, single in line, dual line, sampai dengan persegi seperti prosesor komputer. Selain itu IC juga bisa diklasifikasikan menjadi beberapa bagian lagi.
IC dapat dibedakan menjadi 2, yakni IC monolitik dan juga IC hybrid. IC monolitik adalah jenis IC yang berdiri sendiri mengatur satu blok rangkaian tanpa bergabung dengan IC lainnya. Sedangkan IC hybrid adalah jenis IC yang terdiri dari beberapa IC yang bergabung menjadi satu dalam sebuah blok PCB.
2. Fungsi IC Secara Umum
Banyak sekali fungsi dari komponen elektronika yang sastu ini, beda jenis & tipe maka beda pula fungsi dan cara kerjanya. Ada beberapa fungsi umum dari IC, yakni :
a. Mengatur tegangan input dan output.
b. Sebagai jantung pada suatu rangkaian.
c. Penguat Daya (Power Amplifier).
d. Penguat Sinyal (Signal Amplifier)
e. Penguat Operasional (Operational Amplifier / OP Amp)
f. Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier)
g. Penguat RF dan IF 8) Voltage Comparator
h. Multiplier
i. Penerima Frekuensi Radio
j. Regulator Tegangan
3. Jenis-jenis IC
IC Linier atau IC analog pada umumnya menggunakan sinyal sinusoida dan berfungsi sebagai amplifier (penguat). IC linier tidak melakukan fungsi logic seperti halnya IC-TTL maupun C-MOS dan yang paling popular IC linier di desain untuk dikerjakan sebagai penguat tegangan. Dalam kemasan IC linier terdapat rangkaian linier, dimana kerja rangkaiannya akan bersifat proporsional atau akan mengeluarkan output sebanding dengan inputnya. Berikut beberapa jenis IC yang masuk dalam kategori IC linier:
IC Op-Amp Disebut amplifier operasional atau op-amp karena merupakan salah satu jenis IC yang berfungsi sebagai rangkaian penguat. IC ini memiliki 2 masukan dan 1 keluaran. Penguat operasional (Op-Amp) dikemas dalam suatu rangkaian terpadu (Integrated Circuit-IC). Salah satu tipe Op-Amp yang populer adalah LM 741. Dalam Ic Op-Amp terdapat batasan-batasan penting yang perlu diperhatikan yakni:
- Tegangan maksimum power supply tidak boleh melebihi rating maksimum, karena akan merusak IC.
- Tegangan output dari IC Op-Amp biasanya 1 atau 2 Volt lebih kecil dari tegangan power supply. Sebagai contoh, tegangan swing output dari suatu Op-Amp dengan tegangan supply 15 V adalah ± 13 V.
- Arus output dari sebagian besar Op-Amp memiliki batas pada 30 mA, yang berarti bahwa resistansi beban yang ditambahkan pada output Op- 159 Amp harus cukup besar sehingga pada tegangan output maksimum, arus output yang mengalir tidak melebihi batas arus maksimum.
Untuk menghindari keluaran yang berisolasi, maka frekuensi harus di batasi, unity gain frequency memberi gambaran dari data tanggapan frekuensi. Hal ini hanya berlaku untuk isyarat yang kecil saja karena untuk isyarat yang besar penguat mempunyai keterbatasan sehingga output maksimum hanya dihasilkan pada frekuensi yang relatif rendah.
IC Power Adaptor (Regulator)
IC Power merupakan jenis IC yang beroperasi pada catu daya. Umumnya, IC Power digunakan pada rangkaian regulator, adaptor dan power supply. Pada umumnya catu daya selalu dilengkapi dengan regulator tegangan. Tujuan pemasangan regulator tegangan pada catu daya adalah untuk menstabilkan tegangan keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan pada catu daya. Fungsi lain dari regulator tegangan adalah untuk perlindungan dari terjadinya hubung singkat pada beban.
IC Silinder
Bentuk IC jenis ini adalah silinder dan banyak digunakan pada rangkaian penguat pesawat CB (Citizen Band) atau HT (Held Tranceived). IC jenis ini mempunyai tingkat ketahanan dan keawetan lebih lama daripada jenis IC penguat lain.
IC Timer 555
IC timer 555 merupakan IC linier yang berfungsi sebagai rangkaian pewaktu monostable dan osilator estable. IC 555 merupakan jenis IC yang tekenal di dunia elektronika analog/linier. Pada dasarnya aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagao timer (pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan pulse generator (pembangkit pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai time delay generator dan sequential timing. Praktisnya, fungsi dan aplikasi IC NE555 ini banyak sekali digunakan sebagai pengatur alarm, penggerak motor DC, bisa digabungkan dengan IC TTL (Transistor Transistor Logic) dan sebagai input jam digital, bisa juga dimanfaatkan dalam rangkaian saklar sentuh, dan jika digabungkan dengan infra merah atau ultrasonic maka bisa dijadikan sebagai pemancar atau remote control.
Perbedaan utama dari IC Linier dengan digital ialah fungsinya, dimana IC digital beroperasi dengan menggunakan sinyal kotak (square) yang hanya memiliki 2 kondisi yaitu 0 atau 1 dan berfungsi sebagai switch/saklar, sedangkan IC linier pada umumnya menggunakan sinyal sinusoida dan berfungsi sebagai amplifier (penguat). Dalam IC digital, suatu titik elektronis yang berupa seutas kabel atau kaki IC, akan mewujudkan salah satu dari 2 keadaan logika, yaitu logika ”0” (nol, rendah) atau logika ”1” (satu, tinggi). Suatu titik elektronis mewakili satu ”binary digit” atau biasa disebut dengan ”bit”. Binary berarti sistem bilangan ”dua-an”, yakni bilangan yang hanya mengenal 2 angka, 0 dan 1. Ada beberapa jenis IC yang termasuk dalam kategori IC digital, yaitu :
TTL (Transistor Transistor Logic) IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah IC digital yang dipergunakan untuk peralatan computer, kalkulator dan sistem control elektronik. IC digital bekerja dengan dasar pengoperasian bilangan biner logic (bilangan dasar 2) yaitu hanya mengenal 2 kondisi saja 1 (ON) dan 0 (OFF). IC TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai variasi logic.
C-MOS (Complementary with MOSFET) C-MOS berisi rangkaian yang merupakan gabungan dari beberapa komponen MOSFET untuk membentuk gate-gate dengan fungsi logic seperti halnya IC TTL. Dalam satu kemasan IC C-MOS dapat berisi beberapa macam gate (gerbang) yang dapat melakukan berbagai macam fungsi logic seperti AND, OR, NAND, NOR, XOR, XNOR serta beberapa fungsi logic lainnya seperti decoder, encoder, multiflexer dan memory.
4. Kelebihan dan Kelemahan IC
a. Kelebihan
Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan ringan, IC juga memberikan keuntungan lain bila dibandingkan dengan sirkit-sirkit konvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan sirkit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendingin (cooling system).
b. Kelemahan
Kelemahan IC antara lain adalah keterbatasannya dalam menghadapi kelebihan arus listrik yang besar, dimana arus listrik berlebihan dapat menimbulkan panas di dalam komponen, sehingga komponen yang kecil seperti IC akan mudah rusak jika timbul panas yang berlebihan. Demikian pula keterbatasan IC dalam mengahadapi tegangan yang besar, dimana tegangan yang besar dapat merusak lapisan isolator antar komponen di dalam IC.
Tugas Akhir Skripsi
Pendidikan Teknik Elektronika
Universitas Negeri Yogyakarta